JPH06301290A

JPH06301290A - 現像方法

Info

Publication number: JPH06301290A
Application number: JP5086447A
Authority: JP
Inventors: Toshio Sakai; 捷夫酒井; Hiroyuki Matsushiro; 博之松代; Noriyuki Kimura; 則幸木村; Shinichi Namekata; 伸一行方; Katsuhiro Aoki; 勝弘青木; Yuichi Ueno; 祐一上野; Chiyako Hatsuyama; 千矢子初山
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-04-13
Filing date: 1993-04-13
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】サイドトナーホッパーからトナーを搬送する
搬送部材の動きを利用して簡単に安くトナーを帯電させ
る現像方法を提供する。【構成】現像器の一端に設けられたホッパーよりトナ
ー８を他端に向けて搬送するトナー搬送装置を有し、こ
のトナー搬送装置のトナー搬送によりトナー８を帯電さ
せるため、複雑高価な追加部品なく、現像ローラ２に付
着する前のトナー８の帯電量を大幅に増加させることが
できた。このため、最終的に現像に寄与するトナー８の
帯電量も上がり、また環境経時的に安定し、常に高画質
のコピーを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サイドトナーホッパー
を有する一成分現像装置において、スクリュー等のトナ
ー搬送手段を利用してトナーを帯電させる現像方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】一成分非磁性高抵抗トナーの帯電方法と
して下記３方法がある。1.現像ローラに付着する前に前
もって帯電する方法があり、例えば、特開昭５２−２２
９２６号公報，特開昭５２−１２３６２８号公報，特開
昭５６−１１０９６３号公報，特開昭６０−２１０６９
号公報等に開示されている。2.現像ローラに摩擦帯電同
時付着する方法があり、例えば、特開昭４７−１３０８
９号公報，特開昭５４−１７０３０号公報等に開示され
ている。3.現像ローラに付着した後、現像ローラ上で帯
電する方法があり、例えば、特開昭４７−１２６３５号
公報，特開昭５５−２０２２９号公報，特開昭５３−９
１７４２号公報，特開昭５４−１１５２３３号公報等に
開示されている。

【０００３】また、サイドトナーホッパーを有する一成
分現像器に関しては、例えば、特開昭６０−２３９７７
４号公報，特開昭６４−１８１６６号公報，実開昭６３
−１４０５５８号公報等に開示され、また、現像ローラ
と平行で略同一の長さを有するトナーホッパーから現像
ローラにトナーを搬送する過程でトナー搬送手段を利用
してトナーを摩擦帯電させる方法は、例えば、特開昭５
６−１１０９６３号公報，特開昭６０−２１０６９号公
報等に開示されている。また、トナー搬送手段としてス
クリューのみならずベルトも、例えば、特開昭６１−１
８６９８０号公報に開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記従来技
術では、多色、またはフルカラーのために現像器を多段
に配置する場合、トナーホッパーは従来のように現像器
の上でなく、現像器のサイドに配置する必要がある。

【０００５】また、トナーの帯電方法としては、現像ロ
ーラにトナーを付着させる前に予め帯電させておき、現
像や転写のように電界で現像ローラに転移するのが最良
である。現像ローラに摩擦帯電同時付着させる方法で
は、現像ローラに原理的にトナーは一層しか付着せず、
トナー不足でコピー画像濃度が不足する場合があり、ま
た、現像ローラに付着させた後、帯電させる場合は、表
面に露出したトナーが帯電しても隠れた内部のトナーに
帯電させ難く、電荷量が不足してコピー画像上、地汚れ
となることがあった。前述したように、現像ローラに付
着する前にトナーに帯電する方法が最良ではあるが、こ
の方法は前記した他の２つの方法に比較して装置が大き
くなり易いという欠点があった。

【０００６】本発明の目的は、サイドトナーホッパーか
らトナーを搬送する搬送部材の動きを利用して簡単に安
くトナーを帯電させる現像方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的は、現像器の一
端に設けられたホッパーよりトナーを他端に向けて搬送
するトナー搬送装置を有し、このトナー搬送装置のトナ
ー搬送によりトナーを帯電させる第１の手段により達成
される。

【０００８】前記目的は、前記第１の手段において、前
記トナー搬送装置が不規則に動くことによりトナーを帯
電させる第２の手段により達成される。

【０００９】前記目的は、前記第１の手段において、前
記トナー搬送装置がトナーを摩擦帯電させやすい電荷付
与部材で、少なくともその表面が構成されている第３の
手段により達成される。

【００１０】前記目的は、前記第１の手段において、前
記トナー搬送装置に固定されたトナー撹拌部材が、前記
トナー搬送装置の規則的な移動または回転に伴ってその
周囲のトナーを撹拌してトナーに帯電させる第４の手段
により達成される。

【００１１】前記目的は、前記第１の手段において、前
記トナー搬送装置の定速度または定角速度運動によって
搬送されるトナーを、前記トナー搬送装置外に固定され
たトナー撹拌部材によって前記トナー搬送装置上で撹拌
して帯電させる第５の手段により達成される。

【００１２】前記目的は、前記第１の手段において、前
記トナー搬送装置に電圧を印加することにより、トナー
の帯電を加速させるとともに、かつ帯電したトナーの補
給ローラ、または現像ローラ等への転移を加速させる第
６の手段により達成される。

【００１３】前記目的は、前記第４の手段において、前
記トナー撹拌部材が現像ローラから現像後のトナーを掻
き落とし、現像ローラクリーニング部材を兼ねている第
７の手段により達成される。

【００１４】

【作用】前記第１の手段により、複雑高価な追加部品な
く、現像ローラに付着する前のトナーの帯電量を大幅に
増加させることができる。このため、最終的に現像に寄
与するトナーの帯電量も上がり、また環境経時的に安定
し、常に高画質のコピーを得ることができる。

【００１５】前記第２の手段により、サイドトナーホッ
パーからトナーを搬送するトナー搬送装置の動きを利用
して簡単に安くトナーに帯電させることができる。

【００１６】前記第３の手段により、さらに改良されて
トナーの帯電量を増加させることができる。

【００１７】前記第４，５の手段により、トナー搬送装
置に不自然な動きをさせることなくトナーの帯電量を増
加させることができる。

【００１８】前記第６の手段により、トナーの帯電量が
増加させ、かつトナーの移転も速やかに行える。

【００１９】前記第７の手段により、なんら追加手段な
しに現像ローラのクリーニングも可能になる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に使用される一成分現像器の側面
図、図２はその斜視図である。

【００２１】１はケース、２は現像ローラ、３は補給ロ
ーラ、４はトナー送りスクリュー、５はトナー戻しスク
リュー、６は薄層化ブレード、７は入口シール、８はト
ナーである。

【００２２】まず、図１及び図２を参照してトナーの帯
電方法を説明する。図示しないサイドトナーホッパーか
らトナー送りスクリュー４で運ばれたトナー８は、図１
のようにケース（基盤）１と補給ローラ３間に堆積され
る。この状態ではトナー８はほとんど帯電していない。
補給ローラ３の回転で補給ローラ３に乗ったトナー８は
現像ローラ２と摺動させられて摩擦帯電し、現像ローラ
２に発生した異極性電荷に静電引力が引かれてトナー８
は現像ローラ２に転移する。その後、現像ローラ２の回
転と共に薄層化ブレード６を通過し、さらに摩擦帯電さ
れて現像に寄与する。

【００２３】この場合、全面真っ黒の画像を現像する
と、現像ローラ２の２回転目にコピー画像濃度が低下す
ることが分かった。これは現像ローラ２上のトナー８の
付着量（Ｍ／Ａ）が２回転目に低くなったのが原因であ
る。つまり、１回転目に現像ローラ２から現像された
（すなわち、感光体に転移した）トナー８の分を、現像
ローラ２と補給ローラ３の一回だけの接触で補いきれな
かったのが本当の原因である。このように、一回の接触
で摩擦帯電できるトナー量は限界があるので、それ以上
量のトナー８を一回に補給するためには、予め帯電して
いるトナー８を電界で現像ローラ２に転移させなければ
ならない。

【００２４】ところで、トナー８を摩擦帯電させるため
には、トナー８（の極性制御剤：ＣＣＡ）と摩擦帯電系
列が離れた（つまり、イオン化ポテンシャルに差があ
る）物質（以下、帯電付与部材と称する）を摺動させれ
ばよいことが知られている。帯電付与部材の代表例は2
成分現像剤のキャリアのコート剤である。

【００２５】〔比較例〕そこで、2成分現像剤のキャリ
アのコート剤（シリコン樹脂にアミノシランを40ｗt％
ブレンド）を溶剤（シクロヘキサノン／ＴＨＦ＝1／2）
に溶かして、トナー送りスクリュー４にスプレー法で、
乾燥後の厚さが0.4μmになるように塗布しアミノシラン
コートを施した。このアミノシランコートを施したトナ
ー送りスクリュー４を図１の現像器にセットし、1分間
半後、補給ローラ３に付着する前の帯電量は−2μC/gで
あまり変化がなかった。このことから、トナー８とトナ
ー送りスクリュー４がお互いに摩擦帯電しやすい状態に
あっても一緒に動いている限り、あるいは相対速度差が
小さい限り摩擦帯電はほとんど発生しないことを示して
いると考えられる。

【００２６】〔実施例１〕この実施例１では、トナー８
を搬送しながら、同時にトナー８と搬送トナー送りスク
リュー４間に大きな速度差を付ける方法として、トナー
送りスクリュー４を駆動しているサーボモーターのプロ
グラムを変えて、Ｔ₁時間回転したらＴ₂時間停止する、
またはＴ₁時間回転したらＴ₂時間逆回転させる。もちろ
ん連続的に回転させるよりトナー８の搬送能力は低下す
るが、停止や逆回転時にトナー８は慣性の法則でそのま
ま動くのでトナー送りスクリュー４と摩擦し、帯電す
る。

【００２７】〔実施例２〕この実施例２では、さらに搬
送能力を低下させずにトナー送りスクリュー４上のトナ
ー８をトナー送りスクリュー４と摩擦させるために、ト
ナー送りスクリュー４を回転させながら微小に振動させ
ているものである。例えば、トナー送りスクリュー４の
一部に突起を設けるとともに、ケース１にも突起を設
け、トナー送りスクリュー４の１回転ごとに、トナー送
りスクリュー４の突起がケース１の突起に当たるように
すればよい。他の変形例として、トナー送りスクリュー
４に圧電（ピエゾ）素子を付けて振動させたり、あるい
は磁性体のトナー送りスクリュー４の傍に電磁石を置い
て一サイクルごとにトナー送りスクリュー４を引いたり
離したりして振動させることもできる。なお、振動を与
える方法としてはこの他にも種々の方法を適用しうる。

【００２８】〔実施例３〕この実施例３では、搬送能力
も低下させず、トナー送りスクリュー４も振動させずに
トナー送りスクリュー４上のトナー８をトナー送りスク
リュー４と摩擦させるために、トナー送りスクリュー４
上でトナー８を撹拌するものである。しかも、この時、
トナー８はトナー送りスクリュー４と一緒に動いている
ので撹拌する方（トナー撹拌部材）は固定でよい。例え
ば、トナー撹拌部材としてクリーニング用のファーブラ
シを、トナー送りスクリュー４の斜め上に毛先がトナー
送りスクリュー４の芯に当たるようにケース１に固定す
ればよい。これにより、トナー８を搬送しながら撹拌し
たところトナー８の帯電量は−10μC/gと大幅に向上さ
れたことが確認できた。

【００２９】さらに、このファジーブラシにも前記した
2成分のキャリアコート剤をスプレー塗布したところ、
トナー８の帯電量はさらに−12μC/gに改良されたこと
が確認できた。ただし、このままでは搬送途中に帯電し
て補給ローラ３に転移するトナー８が多く、奥のトナー
ホッパーから手前まで送られるトナー量が不足するの
で、ホッパー側の毛を適当に抜いて手前まで十分に搬送
されるようにすればよい。

【００３０】このように構成することによって、コスト
低減を図れ、またトナー送りスクリュー４を振動させず
に耐久性に悪影響を与える虞れもない。

【００３１】〔実施例４〕前記方法は固定したファーブ
ラシで、移動するトナー８を撹拌したのであるが、この
実施例４では逆にトナー送りスクリュー４の回転運動を
利用し、トナー送りスクリュー４にファーブラシを固定
し、トナー送りスクリュー４とケース１間に静止してい
るトナー８を撹拌するものである。

【００３２】まず、アルミ製のケース１の表面に前記2
成分キャリアのコート剤をスプレー塗布し、同様にアミ
ノシランを塗布したファーブラシをトナー送りスクリュ
ー４に接着してある。トナー送りスクリュー４の回転に
伴ってファーブラシはケース１、補給ローラ３、現像ロ
ーラ２に接触し、ケース１と補給ローラ３にトナー８を
押しつけて摩擦させ、現像ローラ２からは機械的、電気
的にトナー８を剥離する。この場合も帯電量は−12μC/
gと満足できる値であることが確認できた。

【００３３】この２つの方法は別々に実施したが、組み
合わせて同時に使用することも可能である。この方法は
ファーブラシを追加させるだけでできるので、たいへん
効果的である。

【００３４】以上、前記実施例では、トナー搬送装置の
運動によりトナー８を摩擦帯電させる説明をしたが、ト
ナー搬送装置が金属等の導体であれば、そこに電圧を印
加して摩擦帯電に加えて電荷注入でトナー８の帯電量を
増加させることもできる。さらに、補給ローラ３との間
に電位差を形成させ、その電界で帯電したトナー８を選
択的に補給ローラ３に転移させられる。これらは公知の
現象であるがトナー搬送手段を利用して行った先例はな
い。

【００３５】前記図１の現像装置では、トナー８は現像
ローラ２と補給ローラ３間、及び現像ローラ２と薄層化
ブレード６間で摩擦帯電されるのであるが、前記実施例
のようにトナー送りスクリュー４でトナー８を十分に摩
擦帯電できれば、補給ローラ３を無くすことができる。
さらには、その形状とトナー８の分布を考慮することに
より、理想的には現像ローラ２も無くすことができる。

【００３６】また、このように帯電したトナー８を補給
ローラ３に載せてさらに現像ローラ２に摩擦帯電しなが
ら転移させるばかりでなく、直接、現像ローラ２に載せ
てさらに帯電させることなくそのまま現像させることも
可能であり、さらには、現像ローラ２も使用せず、トナ
ー搬送手段から直接現像させることも可能である。

【００３７】また、前記トナー撹拌部材の設置密度を他
端に向かって高くなるようにしてもよい。

【００３８】また、前記実施例は全てスクリューで説明
したが、トナー搬送手段としてベルトを使用してもほぼ
同様に本発明を実施できる。

【００３９】このように構成された前記実施例にあって
は、現像器の一端に設けられたホッパーよりトナー８を
他端に向けて搬送するトナー搬送装置を有し、このトナ
ー搬送装置のトナー搬送によりトナー８を帯電させるた
め、複雑高価な追加部品なく、現像ローラ２に付着する
前のトナー８の帯電量を大幅に増加させることができ
た。このため、最終的に現像に寄与するトナー８の帯電
量も上がり、また環境経時的に安定し、常に高画質のコ
ピーを得ることができる。

【００４０】前記実施例にあっては、該トナー搬送装置
が不規則に（定速度または定角速度ではなく）動かすこ
とによりトナー８に帯電させるため、サイドトナーホッ
パーからトナー８を搬送するトナー搬送装置の動きを利
用して簡単に安くトナーに帯電させることができる。

【００４１】前記実施例にあっては、前記トナー搬送装
置がトナーを摩擦帯電させやすい電荷付与部材で、少な
くともその表面が構成されているため、さらに改良され
てトナー８の帯電量が増加する。

【００４２】前記実施例にあっては、前記トナー搬送装
置に固定されたトナー撹拌部材が、前記トナー搬送装置
の規則的な移動または回転に伴ってその周囲のトナー８
を撹拌してトナー８に帯電させるため、あるいは前記ト
ナー搬送装置の定速度または定角速度運動によって搬送
されるトナー８を、前記トナー搬送装置外に固定された
トナー撹拌部材によって前記トナー搬送装置上で撹拌し
て帯電させるため、トナー搬送装置に不自然な動きをさ
せることなく本発明を実施できる。

【００４３】前記実施例にあっては、前記トナー搬送装
置に電圧を印加することにより、トナー８の帯電を加速
させるとともに、かつ帯電したトナーの補給ローラ３、
または現像ローラ２等への転移を加速させるため、トナ
ー８の帯電量が増加させ、かつトナー８の移転も速やか
に行える。

【００４４】前記実施例にあっては、前記トナー撹拌部
材が現像ローラ２から現像後のトナー８を掻き落とし、
現像ローラクリーニング部材を兼ねているため、なんら
追加手段なしに現像ローラ２のクリーニングも可能にな
る。

【００４５】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、複雑高価
な追加部品なく、現像ローラに付着する前のトナーの帯
電量を大幅に増加させることができた。このため、最終
的に現像に寄与するトナーの帯電量も上がり、また環境
経時的に安定し、常に高画質のコピーを得ることができ
る。

【００４６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明による効果に加えて、サイドトナーホッパーか
らトナーを搬送するトナー搬送装置の動きを利用して簡
単に安くトナーに帯電させることができる。

【００４７】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明による効果に加えて、さらに改良されてトナー
の帯電量を増加させることができる。

【００４８】請求項４，５記載の発明によれば、請求項
１記載の発明による効果に加えて、トナー搬送装置に不
自然な動きをさせることなく本発明を実施できる。

【００４９】請求項６記載の発明によれば、請求項１記
載の発明による効果に加えて、トナーの帯電量が増加さ
せ、かつトナーの移転も速やかに行える。

【００５０】請求項７記載の発明によれば、請求項１，
６記載の発明による効果に加えて、なんら追加手段なし
に現像ローラのクリーニングも可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される一成分現像器の側面図であ
る。

【図２】本発明に使用される一成分現像器の斜視図であ
る。

【符号の説明】

１ケース２現像ローラ３補給ローラ４トナー送りスクリュー５トナー戻しスクリュー６薄層化ブレード７入口シール８トナー

フロントページの続き (72)発明者行方伸一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者青木勝弘東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者上野祐一東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者初山千矢子東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】現像器の一端に設けられたホッパーより
トナーを他端に向けて搬送するトナー搬送装置を有し、
このトナー搬送装置のトナー搬送によりトナーを帯電さ
せることを特徴とする現像方法。
【請求項２】請求項１記載において、前記トナー搬送
装置を不規則に動かすことによりトナーに帯電させるこ
とを特徴とする現像方法。
【請求項３】請求項１記載において、前記トナー搬送
装置がトナーを摩擦帯電させやすい電荷付与部材で、少
なくともその表面が構成されていることを特徴とする現
像方法。
【請求項４】請求項１記載において、前記トナー搬送
装置に固定されたトナー撹拌部材が、前記トナー搬送装
置の規則的な移動または回転に伴ってその周囲のトナー
を撹拌してトナーに帯電させることを特徴とする現像方
法。
【請求項５】請求項１記載において、前記トナー搬送
装置の定速度または定角速度運動によって搬送されるト
ナーを、前記トナー搬送装置外に固定されたトナー撹拌
部材によって前記トナー搬送装置上で撹拌して帯電させ
ることを特徴とする現像方法。
【請求項６】請求項１記載において、前記トナー搬送
装置に電圧を印加することにより、トナーの帯電を加速
させるとともに、かつ帯電したトナーの補給ローラ、ま
たは現像ローラ等への転移を加速させることを特徴とす
る現像方法。
【請求項７】請求項４記載において、前記トナー撹拌
部材が現像ローラから現像後のトナーを掻き落とし、現
像ローラクリーニング部材を兼ねていることを特徴とす
る現像方法。